[natuurkunde] temperatuur cola

Choco__

Op een rustige zomerdag kom ik thuis met een fles cola in de boodschappentas.
            De kinderen komen bijna om van de dorst en vragen om een fris glas cola. Op de
            fles staat vermeld dat de cola het lekkerst smaakt bij 7.0° C. Met een
            omgevingstemperatuur van 24° C niet direct een simpele opgave!
            Daarom neem ik een glas met C = 120 J/K, vul het met exact 125 g cola en voeg er
            een ijsblokje van 12.2 g met een temperatuur van -18° C aan toe. Kunnen de
            kinderen een lekkere cola drinken of niet, in de veronderstelling dat er geen
            warmteverlies op de omgeving is? Bereken!

120 (T -24) + 2200*0,12* (0+18) + 4186*0,122 ( T - 0) = 0
120 T - 2880 + 4752 + 40870 + 5115 = 0
--> T = 67

wilt iemand mij aub verbeteren?

aadkr

bedoel je dat de warmtecapaciteit van dat glas gelijk is aan 120J/kg of bedoel je dat de soortelijke warmte van cola gelijk is aan 120J/kg.K ?
ik vermoed het laatste

gast026

Wat bedoel je met C= 120 J/K. is dit de warmtecapaciteit van cola van 120 J/K Per kilo cola?. (Lijkt me erg weinig aangezien het veel water is).

Je vergeet de smeltwarmte van ijs.

Ijsblokje moet eerst van -18 naar 0 --> 2200*0,12* (0+18) = x joule
Ijsblokje moet smelten van ijs naar water --> smeltenergie = x joule --> totale energie(1) voor ijsblokje tot water

Vervolgens kan je zeggen voor vs na

energie(1) + 4186*0,122 * T-verandering = warmtecapaciteit cola * massa cola * T-verandering
Hieruit volgt de temperatuurs daling, die je dan invult bij (24-T)

Choco__

m120 J/K : aar dat heb ik niet gekozen of verzonnen, dat is in mijn opgave die ik kan maken als oefening.

Choco__

ik kom uit op 33 , 6 graden, klopt dat?

2200*0,12* (0+18) + 4186*0,122 * (24-T) = 120 J /K * 0,125kg * 24-T

dit is wat ik had ingevuld om tot die uitkomst te geraken,

is dat juist?

Marko

Wat denk je zelf? Je eindtemperatuur is hoger dan je begintemperatuur.

Choco__

Ok maar wat is er dan verkeerd?

Marko

Wat er verkeerd is, is dat je maar willekeurig wat getallen her en der in een formule stopt, zonder na te denken of die getallen wel op die plaats in de formule horen te staan. Maar dat is je al eerder verteld.

Beschrijf eerst eens in je eigen woorden wat er allemaal moet gebeuren met:

- dat ijsblokje
- de cola
- het glas waar de cola in zit.

Schrijf vervolgens de termen op die bij de afzonderlijke stappen horen. Gewoon in formules, zonder getallen in te vullen.
Vul daarna de juiste getallen op de juiste plaats in.

Choco__

ijs gaat afkoelen tot 0 graden en gaat dan smelten en dan opwarmen tot bepaalde eindtemperatuur.
de cola zal daardoor een beetje afkoelen door het ijs. (dus oorspronkelijke temperatuur afkoelen tot bepaalde eindtemperatuur)
glas: daar zit de cola in en de temperatuur eran is gelijk aan de temperatuurverandering van de cola.

dus:
Cmt + Ls*m + Cmt + Ct = 0
0,0122kg * 2200 J / kgK * (0+18) + 335000* 0,0122 + 4186 *120 * (24-0 ) + 120 * (Te - 24)=0

Kan iemand aub mij verberteren?

Marko

Je noemt 5 dingen (3 van het ijsblokje, 1 voor de cola en 1 voor het glas)

Dat klopt.

Maar vervolgens noem je maar 4 termen. Daar mist dus iets.

Kijk ook nog even naar deze term:

4186 *120 * (24-0 )

Want daar klopt iets niet aan.

HET grote probleem is dat je wel ongeveer weet wat je moet doen, maar vervolgens zó chaotisch én slordig te werk gaat dat er in een keer een hoop fouten insluipen.
Daarbij komt dat je dan ook nog eens niet de moeite neemt om even goed te controleren wat je opschrijft.

Als jij die moeite al niet neemt, waarom zou een ander dat dan wel moeten doen?

Anton_v_U

Choco__ schreef: m120 J/K : aar dat heb ik niet gekozen of verzonnen, dat is in mijn opgave die ik kan maken als oefening.

En als dat overduidelijk onjuist is, reken je dan als een malloot verder? Dat lijkt me niet de goede manier. Natuurkunde gaat over hoe de natuur werkt. Het is niet de bedoeling om alleen maar scholieren te pesten met allerlei onzin die niets met de werkelijkheid te maken heeft.

Als de opgave zou beginnen met: "loop naar buiten en spring in het kanaal" zou je het dan ook doen?

De eerste regel van je oplossing zou moeten zijn:
Omdat de waarde C=120 JK^-1kg^-1 niet kan kloppen, reken ik verder met de warmtecapaciteit van water.

Als ik je leraar was kreeg je daarvoor een bonuspunt. Als je leraar je dat aanrekent is het een slechte leraar.

Choco__

Qijs + Qglas + Qcola = 0
Cmt + Ls*m + Cmt + Ct = 0
0,0122kg * 2200 J / kgK * (0+18) + 335000* 0,0122 + 4186 *120 * (Te-0 ) + 120 * (Te - 24) + 0,125kg * (wat is de C van cola ?) * (Te -24) =0

Weet iemand misschien wat ik moet invullen bij Ccola? en klopt de rest ook?

Anton_v_U

Choco__ schreef:
Qijs + Qglas + Qcola = 0
AvU: okee

Cmt + Ls*m + Cmt + Ct = 0
AvU: ?? serieus... wat schrijf je hier nu op?

0,0122kg * 2200 J / kgK * (0+18)
AvU: ijs smelten, lijkt te kloppen

+ 335000* 0,0122
AvU: leg uit begrijp ik niet, wat stelt dit voor?

+ 4186 *120 * (Te-0 )
AvU: Leg uit, begrijp ik niet. Is die 120 correct?

+ 120 * (Te - 24) +
AvU: afkoelen glas (negatief getal)

0,125kg * (wat is de C van cola ?) * (Te -24) =0
AvU: hint: cola is 99,8% of zoiets water, doe eens een gok

Weet iemand misschien wat ik moet invullen bij Ccola? en klopt de rest ook?

Check: kijk of alles in je berekening zit:

Smelten ijs,
Opwarmen ijs tot eindtemperatuur
Afkoelen cola tot eindtemperatuur
Afkoelen glas tot eindtemperatuur

ps. je had me op het verkeerde been gezet met die C=120 JK^-1. Dat is het glas (vandaar dat er geen massa in staat)

De vraag of de kinderen lekkere cola drinken is een beetje een gekke. Misschien is cola van 10^oC ook nog wel heel lekker. Of misschien houden de kinderen wel helemaal niet van cola.

Choco__

Qijs + Qglas + Qcola = 0

0,0122kg * 2200 J / kgK * (0+18) + 335000J/K* 0,0122kg + 4186J/kgK *0,0122kg * (Te-0 ) - 120 * (Te - 24) + 0,125kg * 3185J/kgK * (Te -24) =0

is het zo beter?

Marko

Zo is het een heel stuk beter. Zie je dat je door gestructureerd te werken al bijna in 1 keer bij het goede eindantwoord komt? En dat dat het ook mogelijk maakt om eventuele fouten op te sporen?

En het is goed om voor cola de warmtecapaciteit van water te gebruiken.

Wat nu nog mist is natuurlijk de berekening van Te zelf.

Wat verder nog beter kan is het volgende: Je gebruikt nu 3 keer "cmt" als formule. Maar in alle 3 de gevallen gaat het om een andere "c", een andere "m", of een andere "t"

Het zou je een hoop helpen door dat ook aan te geven, bijvoorbeeld met c (ijs) * m (ijs) *t (ijs) en c (water) * m (water) * t (water)

Daarna kun je al je gegevens op een rijtje zetten:

c (ijs) = ...
m (ijs) = ...
...
...
...
m (cola) = ...
t (cola) = ...

enzovoort

Dan is het nog een kwestie van al deze getallen op de juiste plaats neerzetten en uitrekenen.

Op die manier kun je al dit soort opgaven aanpakken en oplossen, ook als ze nog veel ingewikkelder worden. Het is altijd een kwestie van:

- in kaart brengen wat de situatie is
- opschrijven wat er allemaal gebeurt
- de juiste formules opschrijven voor de dingen die gebeuren
- de nodige gegevens bij elkaar zoeken en invullen in de formules.
- uitrekenen

(en als laatste: een conclusie trekken uit de berekening)

Dat geldt overigens niet alleen voor dit soort opgaven, maar voor alle natuurkunde- en scheikundesommen.

Wetenschapsforum

Laatste berichten

Nieuwsberichten

[natuurkunde] temperatuur cola

temperatuur cola

Re: temperatuur cola

Re: temperatuur cola

Re: temperatuur cola

Re: temperatuur cola

Re: temperatuur cola

Re: temperatuur cola

Re: temperatuur cola

Re: temperatuur cola

Re: temperatuur cola

Re: temperatuur cola

Re: temperatuur cola

Re: temperatuur cola

Re: temperatuur cola

Re: temperatuur cola